Материал aisi 304 что это?

Производство изделий из нержавеющей стали, Столы, стеллажи, мойки, столешницы, каркасы, кухни, бары.

Материал aisi 304 что это?

Описание нержавеющей стали AISI304

Дата публикации: 27 июля 2015 .

AISI 304 – это нержавеющая сталь с низким процентным содержанием углерода. Из-за универсальности своих физических характеристик эта марка стали является одной из самых популярных не только в России, но и в остальных странах ближнего и дальнего зарубежья. Из марки стали AISI 304 делают оборудование, которое используется на предприятиях общественного питания, пищевых и химических производствах.
Кроме того, из данной нержавеющей стали изготавливается оборудование для хранения и перевозки химических реактивов, вина, пива, а также молока. Кроме того, из стали AISI делают столовые и кухонные приборы, архитектурные детали и трубы.
AISI 304 является основным сортом нержавеющих сталей: в этой стали содержится 18% Хрома и 8% Никеля. Из-за высокого содержания хрома на поверхности стали формируется оксидная пленка, которая предохраняет металл от воздействия агрессивных химических веществ.
Из труб марки AISI 304 изготавливаются сборные и сварные металлоконструкции, составные части арматуры, бытовое оборудование. К примеру, из этой стали изготавливают ограждения лестниц и балконов.
AISI 304 является одним из основных сортов нержавеющей стали. Она обладает высокой формуемостью, коррозионной стойкостью, вязкостью и высокими механическими характеристиками. Хром является основным элементом стали, определяющими ее стойкость к окислению (коррозии). Минимальное содержание хрома в стали AISI 304 (08Х18Н10) составляет 18%, что способствует выработке оксидного слоя на поверхности материала. Оксидный слой делает сталь AISI 304(08Х18Н10) защищенной от внешних химических воздействий и позволяет ей во влажной среде не окисляться в течение 150 лет.

Химический состав (ASTM A240)

Состав % C Mn P S Si Cr Ni N
по ASTM A240 0,08* 2,0* 0,045* 0,03* 0,75* 18,0-20,0 8-10,5 0,10*

* — максимальное процентное содержание элемента

Краткая характеристика и области применения стали AISI 304

Наименование характеристики Сталь 304
Тип стали Аустенитная
Легирующие элементы Хром-Никель
Содержание никеля Высокое
Коррозионная стойкость Высокая в широком диапазоне температур и сред.
Свариваемость Отличная
Обрабатываемость (механическая) Хорошая
Применение Товары для дома, пищевая промышленность, промышленные трубопроводы, строительные конструкции, общее назначение
Магнитные свойства Нет

AISI 304(08Х18Н10) представляет собой основной сорт в семействе нержавеющих сталей и содержит минимум 18% Cr и 8% Ni. Такое содержание Cr обеспечивает формирование на поверхности оксидного слоя, что придает стали устойчивость к химическом воздействию разнообразных веществ. Благодаря такой структуре изделия из этой марки стали имеют целый ряд отличительных особенностей:

  • во-первых, это высокие антикоррозионные показатели, из-за наличия на поверхности металла слоя оксида хрома. Вследствие того, что материалы из нержавеющей стали (трубы, прутки, листы) представляют собой однородную массу (т.е. химический состав одинаков на всей толщине, например, трубы) то, даже при механическом нарушении верхнего слоя изделие сохраняет все свои антикоррозионные свойства. Это свойство нержавеющей стали незаменимо при изготовлении изделий, подверженных воздействию агрессивных сред, например, воздействию атмосферных осадков или щелочной среды в плавательных бассейнах.
    Стоит отметить, что любое, даже самое прочное покрытие не устоит перед влиянием атмосферы. Резкие перепады температуры (солнце — тень, день — ночь) и различие в коэффициентах температурного расширения покрытия и основы приводят к появлению очень мелких трещин. Любая попадая в эти трещины вызывают окисление основного металла и коррозию. В случае с нержавеющей сталью, в местах разрушения оксидная пленка моментально востановливается, предотвращая коррозию.
  • во-вторых, нержавеющая сталь прекрасно полируется, а сама фактура полированной нержавейки прекрасно сочетается с большинством фактур отделочных материалов, используемых в наше время , например, в отделке интерьеров;
  • в-третьих, нержавеющая сталь имеет высокую твердость и упругость (в сравнении с алюминием, обычной сталью, бронзой и латунью);
  • в-четвертых, сталь указанной марки сваривается без ограничений

Применение

Самым популярным и в большей мере универсальным изделием нержавеющего листового металлопроката является лист AISI 304(08Х18Н10). Повышенная востребованность нержавеющего листа AISI 304(08Х18Н10) обусловлена рядом преимуществ, присущих именно этой марке:

  • высокая коррозионная стойкость
  • повышенная прочность
  • увеличенная жаростойкость
  • хорошая свариваемость
  • отличные показатели при низких температурах
  • невысокая цена

Нержавеющий лист AISI 304(08Х18Н10) незаменим при производстве различных контейнеров, резервуаров, тар, приемников и другого оборудования промышленного назначения.
В строительстве AISI 304(08Х18Н10) применяется, в основном, для производства различных видов труб. В химической промышленности данный вид стали используют для производства оборудования для транспортировки и хранения реактивов. В пищевой промышленности сталь AISI 304(08Х18Н10) является составной частью оборудования для производства, хранения и транспортировки различных напитков (молоко, вино, квас и т.д.), кроме того сталь используется для изготовления кухонных и столовых принадлежностей.

Сталь AISI 304

В настоящее время большой популярностью пользуется сталь, которая по американской классификации называется AISI 304. Очень часто в зарубежной литературе по металлургии можно встретить такое англоязычное название 304 stainless steel или сокращённо SS 304. Она относится к категории низкоуглеродистых нержавеющих антикоррозийных аустенитных сталей.

Состав и свойства

Эта сталь является аналогом стали российского производства марки 08Х8Н1. Поэтому по своему составу они очень близки. Основного элемента в ней – железа от 66 до 74 процентов. Остальное составляют так называемые легирующие добавки. К ним относятся: хром – около 20%, марганца – 2%, никеля — 8%, углерода – менее 8%. На базе этой стали в зависимости от находящегося в ней количества углерода были разработаны дополнительные две марки металла: с меньшим содержанием углерода – это AISI 304L, с повышенным содержанием — AISI 304 H. Российским аналогом первой марки является сталь 03Х18н11.

Фланец воротниковый из стали 03Х18н11

Наличие именно такого процентного содержания добавок и соответствующая обработка придают этому металлу столь необходимые и полезные свойства.

К полезным свойствам относятся:

  • Продолжительная стойкость к повышенным или низким температурам. Полученный экспериментальным путём интервал допустимых температур составляет от минус 200 °С до плюс 650 °С.
  • Высокая устойчивость к длительному воздействию агрессивных сред (солёной водой, кислотных и щелочных растворов). То есть хорошая антикоррозийная стойкость.
  • Слабая намагниченность. Этого удаётся достичь за счёт создания специальной структуры и способов обработки.
  • Прекрасная экологичность. Она позиционируется на международном рынке как материал категории Inox. Эту категорию она получила благодаря тому, что не впитывает ни какие вещества, в том числе и токсичные.
  • Хорошо подвергается обработке.
  • Высокая прочность при небольшом удельном весе.
  • Большое сопротивление к эффекту оксидации.
  • Почти идеальное предотвращение загрязнения продуктов, хранящихся в ёмкостях из этой стали.
  • Прекрасная эстетичность и простота в очистке после применения посуды.
  • Широкая область применения.

К дополнительным преимуществам можно отнести большой срок службы изделий, изготовленных из этого металла, низкие эксплуатационные затраты.

Серьёзных недостатков у этой стали нет. Существуют некоторые проблемы при обработке и эксплуатации в условиях высоких температур. Для всех аустенитных нержавеющих сталей при обработке в диапазоне температур от 425 °С вплоть до 820 °С проявляется эффект осаждения карбидов хрома. Такие стали становятся подвержены межкристаллической коррозии при помещении изделий в сильноагрессивные среды. Поэтому, этот эффект, так называемой «сенсибилизации» может проявляться в местах нагрева, например при сварке, в местах швов.

В России сталь марки 08Х18Н10 – аналог AISI 304, в Евросоюзе 1.4301. Следует отметить, что во многих странах существует своя система классификации.

Характеристики стали

Сталь AISI 304 имеет свои индивидуальные характеристики. Их можно разделить на три категории:

  • физические;
  • химические;
  • механические.

Физические характеристики определяются следующими параметрами:

  • плотность нержавеющей стали AISI 304 равна 7,78-7,93 г/см 3 ;
  • температура плавления – 1450 °С;
  • удельная теплоёмкость – 500 дж/кг×К;
  • тепловое расширение – 15 ВТ/м×К;
  • электрическое удельное сопротивление – 0,8 Ом×м 2 /м.

Физические свойства AISI 304

Эти характеристики определяют многие свойства этого металла.

Химические характеристики состоят из следующих показателей:

  • процентное содержание различных элементов в составе материала;
  • устойчивость стали к химическим реакциям при воздействии агрессивной среды;
  • скорость естественного окисления (коррозия);
  • способность к впитыванию и последующему выделению вредных веществ.

Химический состав AISI 304

К механическим характеристикам относятся:

  • прочность на сжатие (составляет 210МПа);
  • прочность на разрыв (изменяется в пределах от 520 до 720 МПа);
  • допустимый предел текучести (около 210 МПа);
  • деформация на растяжение (примерно 45%);
  • твердость по роквелу (достигает 70 единиц).

Способы обработки

Сталь AISI 304 достаточно легко подвержена практически всем видам механической обработки: штамповке, формовке, прокату. Кроме этого она хорошо сверлится, режется, фрезеруется и шлифуется. Сталь хорошо подвергается глубокой вытяжке на прессе, а также холодной гибке и формовке. Для этого металла допустимый радиус изгиба зависит от толщины листа. Его вычисляют по формуле r=2×s. Где s — это толщина листа.

При термической обработке допускается: обжиг, отпуск. Для проведения обжига температура заготовки должна составлять 1050 °С. Допустимый интервал составляет 25 °С в обе стороны. После обжига производят быстрое охлаждение. Это позволяет придать металлу хорошие антикоррозийные свойства. После проведения процесса обжига обязательно проводят ещё два вида обработки: травление и пассивирование.

Процесс травления, то есть очистки поверхности, производится с помощью смеси двух кислот: азотной и фтористоводородной. Этот процесс производится при нагреве до 60 °С, а пассивация с помощью 20% раствора азотной кислоты с применением специальных паст, особенно для той зоны, где производилась сварка.

Отпуск производиться при более низкой температуре (450 — 600 °С) в течение 60 минут. Для сохранения технологии термической обработки необходимо помнить для нержавеющей стали время однородного прогревы в два раза выше, чем у углеродистой стали.

Детали или элементы конструкции, изготовленные из стали AISI 304 достаточно легко могут быть сварены. Это происходит благодаря хорошим показателям плавкости. Для этого можно использовать автогенную сварку без добавления присадочных материалов.

Область применения

Эта сталь применяется во многих отраслях промышленности: машиностроении и строительстве, в химической и пищевой промышленности, медицине и производстве бытовых инструментов. Иногда в обиходе эту сталь называют пищевой нержавейкой.

Резервуар из стали AISI 304

Металл выпускается в виде:

  • листового проката (нержавеющий лист, декорированный лист);
  • сортового проката (круг, квадрат, полоса, шестигранник и уголок);
  • трубы (бесшовной, профильной, электросварной).

В строительстве для производства сборных металлоконструкций. В качестве примера можно привести арку длиной в 190 метров в городе Сент-Луис (США). Но это скорее исключение, чем правило. Чаще всего в строительной индустрии этот металл используют для отделки лифтовых кабин, эскалаторов. Рифлёный лист применяют для изготовления ступеней и лестниц. Труда используется для организации вентиляционных вытяжек, дымоходов. Для изготовления поручней, входных групп, поручней и ограждений применяются полированные трубы и прутки различной толщины.

Производство труб из стали AISI 304

Нержавеющая сталь AISI 304 применяется в химической, нефтяной и газовой промышленности. В химической промышленности её применяют для производства оборудования и резервуаров для хранения и транспортировки различных реактивов. Благодаря своему свойству сопротивляемости агрессивной среде в этих областях применяются трубы и специфическое оборудование. Примером такого оборудование может служить щелевые фильтры, в которых установлена проволока, для изготовления которой используется только марка стали AISI 304.

Из листа изготавливают ёмкости и резервуары различного назначения. Например, для холодильных, моющих, дезинфицирующих машин. Мебель для пищевых предприятий (столовых, кафе, баров и ресторанов) рабочие столы, стеллажи, шкафы, тумбочки. Благодаря своим хорошим свойствам по жаропрочности из листа производят элементы низкотемпературных печей.

Лента монтажная из стали AISI 304

Из сортового проката изготавливают:

  • фланцы (плоские, воротниковые, свободные);
  • пищевую арматуру;
  • запорную арматуру (шаровые краны, различные клапаны);
  • фитинги (отводы, тройники, переходы).

Большое распространение получили приборы и оборудование, изготовленное из этой стали в медицине и фармакологии. Для них изготавливают инструмент, отдельные виды оборудования, медицинскую мебель, различные имплантаты.

Применение AISI 304 в пищевой промышленности

Пищевая нержавеющая сталь AISI 304 используется для изготовления различного бытового инвентаря. В их число входят столовые приборы, термостойкая посуда (кастрюли, сковороды, миски, тарелки), корпуса электрических кухонных агрегатов (кофемашин, кофемолок, чайников).

Нержавеющая сталь AISI 304

Нержавеющая сталь AISI 304 имеет американское наименование, но пользуется высоким спросом на отечественном рынке. В иностранных источниках упоминается и другое название — 304 StainlessSteel (SS304). Материал характеризуется универсальностью и имеет широкую область применения. Соединение деталей сварным швом осуществляется максимально просто, он обладает высокими антикоррозионными качествами и устойчивостью к окислению.

Металл сохраняет рабочие характеристики при отрицательной и повышенной температуре, что обусловлено уникальным составом и свойствами. Стоимость изделий из него небольшая.

Химсостав и свойства

В состав стали AISI 304 входят:

  • хром — 19±1%;
  • марганец – до 2%;
  • кремний – до 0,75%;
  • селен – до 0,15%;
  • углерод – до 0,08%;
  • фосфор – до 0,045%;
  • сера – до 0,03%;
  • железо.

На основании концентрации углерода в составе материала он разделяется на 304L и 304Н (меньшее и большее количество С соответственно). В качестве российского аналога стали AISI 304 выступает 03Х18н11.

Тщательно выверенный состав и качественная металлообработка обеспечивает придание ему необходимых параметров. К положительным характеристикам относятся:

  • универсальность и возможность применения почти во всех областях деятельности;
  • привлекательный внешний вид;
  • простота очистки поверхности от загрязнений;
  • возможность хранения продуктов в посуде из данного металла;
  • отсутствие оксидной пленки на поверхности;
  • прочность и малый вес;
  • простота обработки;
  • экологичность (категория Inox), невозможность впитывания различных веществ;
  • отсутствие магнитных свойств;
  • устойчивость к действию агрессивных веществ (соли, щелочи, кислоты) даже на протяжении большого периода времени;
  • антикоррозионные качества;
  • работоспособность в условиях повышенных и пониженных температур (-200/+650 градусов).

Нержавеющая сталь AISI 304 характеризуется долговечностью и малыми расходами при эксплуатации. К недостаткам можно отнести только сложность некоторых видов обработки, а также необходимость учета внешних факторов при повышенной температуре рабочей среды. Карбид хрома имеет склонность к осаждению при температуре 425-820 градусов. При работе в среде с высокой агрессивностью может проявиться межкристаллическая коррозия. Такие эффекты проявляются при сварке или прочих видах температурного воздействия.

Применение

К эксплуатационным преимуществам относятся не только антикоррозионные качества, но и пластичность. Это дает возможность эффективно применять сталь AISI 304 для производства деталей методом штамповки со значительной вытяжкой и сложной формой. К таким изделиям относятся мойки, раковины и прочие элементы. Простота создания сварного шва и высокое качество обусловлены небольшой концентрацией углерода в составе.

Чаще всего материал применяется в пищевой промышленности. Из него изготавливают емкости, передающие агрегаты, инструменты, оснастку и различные агрегаты. Он распространен в молочной и пивоваренной сфере.

Широкое распространение материал получил в фармацевтике и медицине – при производстве оборудования, инструментов, имплантатов, мебели. Применяется АИСИ 304 в нефтехимической и химической деятельность. Это обусловлено устойчивостью к агрессивной среде, что позволяет производить из стали фильтры, проволоку, оборудование. Также материал используется в ресторанном деле и для изготовления домашней посуды.

Жаростойкость

Небольшая скорость появления оксидной пленки сохраняется при температуре среды до 870 градусов, а при продолжительной работе – до 925 градусов.

В температурном диапазоне 425-860 С антикоррозионные качества снижаются при эксплуатации в воде. В данном случае лучше использовать 304L, а металл 304Н используется при необходимости повысить прочность материала в температурном диапазоне 500-800 С.

Технические характеристики

Техническими характеристиками стали AISI 304 являются:

Параметр Значение
деформация при действии растягивающей нагрузки 45% в минуту;
предел прочности 620±100 МПа;
предел текучести 210 МПа;
прочность при сжимающей нагрузке 210 МПа;
электросопротивление 0,8 Омм 2 /м;
теплопроводность 16,2 Вт/мК;
модуль упругости 192*10 3 МПа;
температурное расширение 15 ВТ/мК;
теплоемкость 500 Дж/кгК;
температура плавления 1440 градусов;
удельный вес 8000 кг/м 3 .

Цена стали AISI 304 составляет 210 руб. за килограмм.

Сортамент

Основной прокат – устойчивые к кислотам изделия. Металл относится к конструкционному типу и характеризуется универсальностью. Он используется в промышленности, строительстве, коммунальном хозяйстве и бытовых условиях.

К основным типам проката относятся:

  • фитинги;
  • фланцы;
  • трубы;
  • прутья;
  • плитные элементы;
  • рулоны;
  • полосы;
  • листы.

Поверхность материала подвергается различным способам обработки, которые позволяют получить матовую, шлифованную, зеркальную поверхность, создать в ней отверстия или придать форму профилированного листа.

Обработка стали

Обработка нержавеющей стали AISI 304 осуществляется только с использованием специального инструмента. При этом предполагается тщательная очистка рабочих поверхностей, что исключит повторное загрязнение (контаминирование) за счет отсутствия частиц коррозии.

Холодная обработка материала позволяет сократить продолжительность изготовления необходимой детали. При этом может потребоваться отжиг, исключающий появление разрывов и трещин, а также повышающий прочность. Полный отжиг осуществляется после изготовления элемента, он предназначен для снятия внутренних напряжений в металле.

Горячая обработка осуществляется при температуре 1150-1260 градусов, а улучшение антикоррозионных качеств обеспечивается при быстром охлаждении заготовки или детали.

Механическая обработка

Текучесть материала обеспечивает простоту мехобработкистали AISI 304. Чтобы сделать ее максимально быстрой и уменьшить трудоемкость работы, необходимо:

  • использовать охлаждающие и смазочные составы, чтобы исключить перегрев режущей кромки;
  • применять стружколомное оборудование, чтобы исключить деформации и вовремя отделить обрезки;
  • сохранять режущий инструмент острым, что исключит уплотнение в местах обработки.

Материал имеет широкие возможность механической обработки. Из него изготавливают штампованные изделия, формуют детали, шлифуют его поверхность, создают отверстия, режут на отдельные элементы, фрезеруют. Stainless steel 304 подвержена глубокой вытяжке на прессе, холодной гибке и формовке. Толщина листа является определяющим фактором при определении допустимого радиуса гиба (R=2t, где t – толщина листа).

Термообработка

Температурная обработка не является причиной улучшения технических качеств материала. Она используется в качестве способа снятия напряжения в поверхностном слое с помощью нагрева до 1010-1120 С и резкого охлаждения.

Термообработка включает в свой состав две процедуры – обжиг и отпуск. Обжиг пищевой стали AISI 304осуществляется при 1050±25 С. После этого заготовку быстро охлаждают, что обеспечивает антикоррозионные качества изделия. Далее осуществляется травление и пассивирование.

Травление – это очистка поверхности, при которой на деталь воздействуют азотной и фтористоводородной кислотой (температура среды должна составлять 60 С). Пассивирование предполагает воздействие насварной шов 20% азотной кислоты и специальной пасты.

Камлок из AISI 304

Отпуск осуществляется при 450-600 С на протяжении 1 часа. Продолжительность равномерного нагрева металла в два раза больше по сравнению с углеродистой сталью.

Простота создания сварного соединения обеспечивается за счет легкоплавкости. Для этого используется автогенная сварка без припоя.

Сварка

Марка стали AISI 304 обладает высокой плавкостью, поэтому основной вид сварки данного материала – автогенный (плавлением). Такой метод позволяет отказаться от использования присадочного материала.

Электрическая сварка предполагает выполнение рабом с помощью электродов с внутренним наполнением сталью АИСИ 308 или Св-04Х19Н9, а для металла 304L – АИСИ 308L с рутилово-кислотным покрытием (AC/DC). Присадка изготавливается из аналогичного материала.

После сварки швы обычно подвергаются отжигу, обязательно процедура проводится для материала 304L. При невозможности термообработки рекомендуется заменить материал на АИСИ 321.

Аналоги

Химический состав АИСИ 304 идентичен:

  • российским 12Х18Н10Т (частично 8Х18Н10Т);
  • японскому SUS304;
  • американскомуS30400;
  • европейскому 1.4301.

Во всех странах Европы используются разные наименования металла.

Нержавеющая сталь AISI 304

Редакция E-metall Опубликовано 2021-05-20

AISI 304 — самая востребованная марка нержавеющего проката. Это универсальная пищевая сталь, она устойчива к средне-агрессивным кислотным и щелочным средам, способна выдерживать кратковременное повышение температур до 900 С⁰. Благодаря эстетическому виду используется в качестве отделочного и строительного материала.

Российским стандартом предусмотрен равноценный аналог стали AISI 304 08Х18Н10. Как все семейство нержавеек, сплав имеет хромникилевую основу и низкое содержание углерода.

Химический состав AISI 304:

  • С (углерод) — до 0,8%;
  • Cr (хром) — 17-19%;
  • Ni (никель) — 9-11%;
  • Si (кремний) — до 0,8%;
  • Ti (титан) — до 0,5%;
  • Сu (медь) — до 0,3%;
  • Примеси: S(сера) — до 0,02 и P(фосфор) — до 0,035.

Хром образует на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает развитие коррозии. При увеличении доли хрома формируются сложные хромжелезистые карбиды, повышающие способность к термоупрочнению, износостойкость, сопротивляемость агрессивным средам. Никель способствует формированию аустенитной кристаллической решетки, а в сочетании с хромом увеличивает стойкость к неокисляющим кислотам, ударную вязкость, устойчивость к усталостным напряжениям.

Основные характеристики стали AISI 304:

  • Коррозионная стойкость;
  • Высокие механические качества;
  • Жаропрочность;
  • Отсутствие вредных примесей;
  • Технологичность;
  • Не чувствительна к низким температурам;
  • Долгий срок службы;
  • Невысокая стоимость в сравнении с другими марками.

Диапазон рабочих температур: от -200 до +600 С⁰, при длительном применении до +420. Близкие аналоги стали AISI 304: AISI 316, в которой структура усилена молибденом и AISI 304L со сниженным содержанием углерода (low) для улучшения качества сварных швов. Нержавеющие стальные сплавы не предназначены для ударных нагрузок, преимущественно их используют для возведения легких конструкций, специальных трубопроводов и оборудования.

Таблица зарубежных аналогов нержавеющей стали AISI 304

Зарубежные аналоги марки стали AISI 304 (аналог 08Х18Н10)
США AISI 304, 304H, S30400
Германия 1.4301, 1.5301, X5CrNi18-10, X5CrNi18-9, X6CrNi18-9
Япония SUS304
Франция 304F00, X5CrNi18-10, Z4CN19-10FF, Z5CN17-08, Z6CN18-09, Z7CN18-09
Англия 304S15, 304S11, 304S16, 304S17, 304S18, 304S25, 304S31
Евросоюз 1.4301, X5CrNi18-10, X6CrNi18-10
Италия X3CrNi18-10, X5CrNi18-10
Испания F.3504, F.3551, X5CrNi18-10
Китай 0Cr19Ni9, OCr18Ni9
Швеция 2332, 2333
Польша 0H18N9
Чехия 17240
Австрия X5CrNi18-10OS

Характеристики нержавеющей стали AISI 304

Свойства стали зависят от состава, режима термообработки, вида проката. Например, сплавы с максимальными концентрациями легирующих элементов отличаются от изделий той же марки, но с показателями, приближенными к нижним границам. Производители проводят испытания каждой партии.

Механические свойства:

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа 515
Предел текучести, 0,2%, МПа 205
Твердость по Бриннелю, HB тип. 170
Усталостная прочность, N/mm 2 тип. 240
Относительное удлинение, мин., % 40

Физические свойства:

Физические свойства Условные обозначения Единица измерения Температура Значение
Плотность d 4°C 7.93
Температура плавления °C 1450
Удельная теплоемкость c J/kg.K 20°C 500
Тепловое расширение k W/m.K 20°C 15
Средний коэффициент теплового расширения α 10 -6 .K -1 0-100°C
0-200°C
17.5
18
Электрическое удельное сопротивление ρ Ωmm 2 /m 20°C 0.80
Магнитная проницаемость μ в 0.80 kA/m
DC или
в/ч AC
20°C
μ
μ разряж.возд.
1.02
Модуль упругости E MPa x 10 3 20°C 200

К химическим свойствам относят скорость процессов естественного окисления, стойкость к агрессивным веществам, способность выделять токсичные вещества. Стандартные испытания для стали AISI 304 проводятся в азотной, уксусной, фосфорной и серных кислотах в разных концентрациях при комнатной температуре. Этого вполне достаточно для использования почти во всех видах пищевой и фармацевтической промышленности. Устойчивость к сложным составам определяют по согласованию с производителем. Требования к характеристикам изложены в ГОСТ 5632-2014.

Сопротивление коррозии в кислотных средах

Температура, °C 20 80
Концентрация, % к массе 10 20 40 60 80 100 10 20 40 60 80 100
Серная кислота 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2
Азотная кислота 2 1 2
Фосфорная кислота 2 1 2
Муравьиная кислота 1 2 2 1

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °C 600 700 800 900 1000
Предел прочности, МПа 380 270 170 90 50

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре

Температура, °C 550 600 650 700 800
Предел текучести, МПа 120 80 50 30 10

Способы обработки

Сталь AISI 304 хорошо поддается технологическим процессам. При изготовлении полуфабрикатов проводят ряд операций: закаливание, отжиг, отпуск. Поверхность обрабатывают кислотными реактивами для устранения окалины и окислов, затем шлифуют.

  • Закалка: при 1010-1200 С⁰ с быстрым охлаждением в воде или на воздухе;
  • Отпуск: не выше 400 С⁰.
  • Горячая: при 1150-1260 С⁰, с конечной температурой 950-990.
  • Холодная: волочение, ротационная и глубокая вытяжка, штамповка, формовка растяжением, нагартовка.

Сварку производят любым методом, подходящим для нержавеющих сталей, сварной шов необходимо очистить от окалины и пассивировать. Если высока вероятность межкристаллической коррозии, проводят стабилизирующий отжиг при 1050-1150 С⁰.

Области применения

Сортамент проката AISI 304 включает бесшовные и электросварные трубы, профили, капиллярные трубки, листовую сталь, прутки, шестигранники, ленту, проволоку и сетки различного плетения.

Нержавеющие трубы используют в технологических трубопроводах на предприятиях пищевой и химической промышленности, в системах водоснабжения (полотенцесушители). Из AISI 304 изготавливают промышленную мебель, панели оборудования, емкости и резервуары для жидких и сыпучих продуктов, и реагентов. В нефтяной и горнодобывающей промышленности: сетки фильтров.

Трубный, профильный и листовой прокат используют в строительстве: обшивка кабин лифтов, обустройство заграждений, возведение рекламных конструкций. Жаропрочность позволяет применять сплав для организации дымоходов, отделки промышленных систем вентиляции, выхлопных труб, посуды: кастрюль, сковородок, контейнеров. Прочности стали достаточно для производства сантехнической арматуры: подающих барабанов, клапанов. По регламенту морского судоходства допускается использование монтажных лент, для морских катеров и яхт из AISI 304.

Материал aisi 304 что это?

Марка AISI 304 относится к хромоникелевым высоколегированным коррозионностойким сталям аустенитного класса. Аустенитная структура кристаллической решетки обеспечивает хорошие механические свойства материала без дополнительной термической обработки.

Маркировка и химический состав

Аббревиатура «AISI» происходит от «The American Iron and Steel Institute» и означает ее принадлежность к классификации Американского Института железа и стали. Значение «304» означает, что Институт причислил этот сплав к аустенитному классу по спецификации ASTM A240. Российским аналогом марки AISI 304 является нержавейки 08Х18Н10. Улучшенным вариантом считается импортная сталь AISI 316, но она и более дорогая.

Химический состав стали AISI 304:

Химический элемент Массовая доля, %
С не более 0,08
Cr 18 — 20
Fe 66, 345 — 74
Р не более 0,045
Ni 8 – 10,5
Mn не более 2
Cu не более 1
S не более 0,03

В обозначении марки 08Х18Н10 зашифровано содержание ее легирующих элементов:

Расшифровка маркировки стали 08Х18Н10:

  • 08 – 0,08 % углерода;
  • Х18 – 18 % хрома;
  • Н10 – 10 % никеля.

Поверхность нержавеющей стали AISI 304 покрыта тончайшим, но равномерным слоем оксида хрома, который является первой преградой на пути коррозии. Но даже при разрушении поверхностного оксидного слоя (обычное явление транспортировке и эксплуатации оборудования) коррозия не развивается. Ее распространению препятствует однородная по всей толщине сплава структура. Именно она участвует в восстановлении поврежденного слоя.

Никель плавится при температуре 1500 – 1650 °С. Следовательно, при проведении сварочных (связанных с высокой температурой) работ никель не выгорает. Большое его количество в химическом составе стали приводит к дополнительной защите ее от коррозии, а также повышению прочности.

Изменяя в пределах нормы химический состав, можно подготовить сплав к необходимому виду обработки или изготовлению конкретных изделий. Это позволяет:

  • улучшить свариваемость;
  • использовать ротационную и глубокую вытяжку;
  • придавать необходимую форму.

Технологичность стали AISI 304

Основополагающими свойствами марки AISI 304, определяющими возможность ее эксплуатации в тех или иных условиях, являются способности:

  1. Работать в широком диапазоне температур.
  • уменьшения прочности стали при росте температуры;
  • увеличения прочности при снижении температуры.

Поэтому необходимо использовать ее при температуре до 425 °С. Допускается использовать при подогреве до 850 °С на короткий промежуток времени.

  1. Противостоять химически агрессивным средам.

Нержавеющая сталь AISI 304 прекрасно зарекомендовала себя при работе практически во всех (помимо раствора серной кислоты) кислотных средах.

  1. Подвергаться тепловой обработке

Отжигать сплав AISI 304 желательно при 1010 – 1120 °С с мгновенным отпуском на протяжении 1 ч при 450 – 600 °С.

Технология горячей обработки (ковки) предполагает в начале выдерживать заготовку при температуре 1150 – 1260 °С, а в конце от 900 до 925 °С. Важно, чтобы прогрев был равномерным, а по окончании заготовку следует отжечь.

  1. Создавать форму методами холодной обработки.

Сталь AISI 304 является пластичным материалом, что широко используется для придания самых различных форм благодаря использованию методик вытяжки, изгиба и растяжения.

  1. Получать соединение высокого качества методом сварки.

По окончании сварки шов не прогревают, но дополнительно отжигают (1050 – 1150 °С). Затем мгновенно охлаждают, очищают от шлака и окалины. Применяя травильную пасту, создают на поверхности шва пленку, защищающую от коррозии.

Сферы применения

Нержавеющая сталь марки AISI 304 (0818Н10) прекрасно обрабатывается, поэтому изготовленные из нее изделия способны сохранять форму и внешний вид на протяжении десятилетий активной эксплуатации. В основном она используется при изготовлении:

  • криогенного и холодильного оборудования в научных, медицинских, химических лабораториях;
  • резервуаров, трубопроводов, оборудования для работы с химически агрессивными средами;
  • емкостей и агрегатов для предприятий пищевых отраслей (производство пищевой нержавейки регламентируется DIN 11850);
  • кухонных моек, разнообразнейшей посуды для дома, столовых, кафе, ресторанов;
  • фильтровальных сеток на нефтяных скважинах;
  • емкостей для сыпучих веществ и агрессивных растворов.

Гарантия на эти изделия достигает 150 лет!

К наиболее популярным категориям металлопроката, изготавливаемым из нержавейки AISI 304, относятся:

Уважаемые посетители, уточнить характеристики материала Вы можете у менеджеров компании InoxAsia по телефону +7 (727) 357-38-38 или заказав обратный звонок с нашего сайта. Мы предлагаем купить трубы, листы и другие виды нержавеющего металлопроката AISI 304 по выгодным ценам в Алматы. У нас широкий выбор сертифицированной продукции в наличии и комфортный сервис на всех этапах заказа.

Оцените статью
Добавить комментарий